Que signifie le coton « mercerisé » ?

La mercerisation est un procédé appliqué aux fibres cellulosiques – généralement le coton (ou le fil recouvert de coton avec une âme en polyester) mais le chanvre et le lin peuvent également être mercerisés – pour augmenter le lustre. Il est effectué après le tissage (dans le cas des tissus) ou le filage (pour les fils ou les filaments). Mais très tôt, on s’est aperçu que ce procédé avait également des avantages secondaires : les fibres mercerisées étaient capables d’absorber plus d’eau, et donc d’absorber plus de colorant, ce qui rendait la couleur du tissu teint plus brillante et plus profonde. La différence est spectaculaire : le mercerisage augmente l’absorption des colorants jusqu’à 25 %. Non seulement la couleur est plus vive, mais elle confère également au tissu une meilleure résistance aux multiples lavages, gardant les couleurs vives et inchangées au fil du temps. En plus d’augmenter l’éclat et l’affinité avec les colorants, le traitement augmente la solidité, la douceur, la résistance aux moisissures et réduit également les peluches. Ainsi, les fils et les tissus de qualité supérieure, par exemple, sont toujours mercerisés.

Le processus remonte aux années 1880. John Mercer a obtenu un brevet britannique pour sa découverte que le coton et d’autres fibres changeaient de caractère lorsqu’ils étaient soumis à la soude caustique (NaOh, également connue sous le nom d’hydroxyde de sodium ou de lessive), à l’acide sulfurique et/ou à d’autres produits chimiques. L’un de ces changements était que la soude caustique faisait gonfler la fibre, la rendait ronde et la redressait. Et alors ? Ces changements n’ont pas donné de lustre aux fibres, et son brevet a été largement ignoré. Puis, en 1890, Horace Lowe a découvert qu’en appliquant le procédé de soude caustique de Mercer à un fil ou un tissu de coton sous tension, le tissu gagnait en brillance grâce à la réflexion de la lumière sur la surface lisse et ronde créée par le NaOH. Ce procédé est devenu un succès du jour au lendemain et a révolutionné l’industrie du coton. Le reste appartient à l’histoire.

Des tests ultérieurs ont prouvé que la fibre de coton à l’état de mèche (pas de torsion dans les fils) absorberait plus de NaOH que la fibre à l’état torsadé et, par conséquent, absorberait plus d’eau ou de teinture. Étant donné que les fibres fines et longuement agrafées offrent la meilleure absorption avec la torsion la plus faible (une certaine torsion est nécessaire pour le traitement sous tension afin de gagner en brillance), ce sont généralement les types de coton à fibres longues (Sea Island, Egyptien, Pima) qui sont sélectionnés pour les fils à merceriser. Le tissu de coton mercerisé commence donc par une fibre de coton de meilleure qualité.

Comment cela se fait-il ?

Pour obtenir le lustre et la résistance à la traction désirés, le coton est maintenu sous une tension spécifiée pendant environ dix minutes avec une application de soude caustique (NaOH) à 21%-23% et d’agents mouillants (utilisés pour faciliter le transfert du NaOH dans les fibres), à température ambiante. Ensuite, le tissu est neutralisé dans un bain acide.

Le lustre est le résultat de la réflexion de la lumière sur une surface. Plus la surface est semblable à du verre, meilleur est le lustre. Le fil dans son état filé et traité possède encore une très fine couverture de minuscules extrémités de fibres (duvet). Ce duvet est éliminé en faisant passer le fil (ou le tissu) dans une atmosphère chauffée contrôlée, appelée flambage (autrefois au gaz, aujourd’hui à l’électricité), ce qui donne une surface plus propre. (L’éclat est le résultat de la réflexion de la lumière sur une surface. Plus la surface est semblable à du verre, meilleur est le lustre).
Vous saviez que je devrais examiner le profil de toxicité de l’hydroxyde de sodium, qui est considéré comme l’un des éléments constitutifs de la chimie. C’est un alcali très puissant. Il est utilisé dans l’industrie dans un large éventail de catégories : fabrication de produits chimiques ; fabrication de pâte à papier et de papier ; produits de nettoyage tels que les drains, les canalisations et les nettoyeurs de four ; pétrole et gaz naturel ; pellicule de cellulose ; traitement de l’eau ainsi que textiles. La Food and Drug Administration (FDA) américaine considère que l’hydroxyde de sodium est généralement sans danger, et reconnaît qu’il n’a pas été trouvé de risques alimentaires inacceptables, bien qu’il ne soit généralement utilisé que sur les surfaces en contact avec les aliments plutôt que dans les denrées alimentaires.

Le produit chimique est toxique pour la faune, et l’EPA exige que les effluents contenant du NaOH ne soient pas déversés dans les eaux souterraines. Comme l’hydroxyde de sodium fait partie du groupe de produits chimiques (sels) qui sont de loin les plus utilisés dans le traitement des textiles, il est important de reconnaître le volume considérable de NaOH utilisé par l’industrie textile. Les concentrations habituelles de sel dans les eaux usées des usines de coton peuvent atteindre 2 000 à 3 000 ppm, ce qui dépasse de loin les directives fédérales pour les concentrations de sel dans les cours d’eau, qui sont de 230 ppm. Le traitement des effluents est donc très important, car la prévention est la seule alternative raisonnable pour résoudre les problèmes environnementaux liés à ces déchets difficiles à traiter et volumineux. J’ai lu que le traitement par cellule électrochimique pourrait être un substitut à l’utilisation du NaOH pour le mercerisage. Ce processus se produit dans une cellule électrochimique à basse tension qui mercerise, aigre et blanchit facultativement sans effluents et sans l’achat de caustique en vrac, d’acides neutralisants ou d’agents de blanchiment.

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